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稀释率对熔覆层界面组织的影响

时间:2022-11-02 百科知识 版权反馈
【摘要】:图3-2是在相同扫描速度不同激光功率下获得的激光熔覆层与基体界面处微观组织形貌。平面的过渡层的现象说明:在熔体冷却凝固时熔化的基体表层与熔覆粉末产生了互溶与扩散的现象,两者之间达到了良好且紧密的冶金结合,同时使基体与熔覆层的结合强度有了很大的提高。通过计算得出每个熔覆层垂直于界面生长进入熔覆层的平均深度,其数值分别为2.6μm、9.6μm、22.0μm和28.9μm。

图3-2是在相同扫描速度(64mm/s)不同激光功率(3500W、3600W、3700W和3800W)下获得的激光熔覆层与基体界面处微观组织形貌。由图3-2可以看出,在界面处熔覆层和基体冶金结合良好,形成了相互互溶,即发生了稀释现象。并且在4个不同激光功率下获得的熔覆层界面的组织凝固方式都是从平面晶生长到成胞状生长,然后再向柱状枝晶生长过度。平面的过渡层的现象说明:在熔体冷却凝固时熔化的基体表层与熔覆粉末产生了互溶与扩散的现象,两者之间达到了良好且紧密的冶金结合,同时使基体与熔覆层的结合强度有了很大的提高。

图3-2 不同激光功率下熔覆层界面的微观形貌(扫描速度为64mm/s)

(a)3500W (b)3600W (c)3700W (d)3800W

从图3-2中还可看出,对于相同的激光扫描速度和相同含量的熔覆合金粉末,当激光功率为3500W时,由于照射到熔覆合金粉末上的能量相对较少,所以透过粉末传递并入射到基体的能量也就相对较少,导致形成的熔池相对较浅,使熔池周围的基体具有较好的散热条件,因此熔体在随后的凝固过程中没有足够的时间让形成的晶体长大,冷却速度较快,并且形成的枝晶尺寸也比较小。如图3-2(b)功率为3600W时,形成的晶粒尺寸大小比图3-2(a)的较大,枝晶的生长速度也有了提高。随着激光功率继续增加,功率为3700W时,形成深度较大的熔池,使晶粒有足够的空间长大,同时冷却速度也有所降低,枝晶的生长更容易,几何尺寸也更大。当激光功率为3800W时,由图3-2(d)还可以看出,与图3-2(a)、(b)和(c)相比,枝晶在垂直熔覆层界面生长速度以及尺寸大小都有了显著的增加。通过计算得出每个熔覆层垂直于界面生长进入熔覆层的平均深度,其数值分别为2.6μm、9.6μm、22.0μm和28.9μm。

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